Estudo teórico sugere que rotação extrema poderia permitir que buracos negros se dividissem

Um estudo teórico sugere que buracos negros girando em velocidades extremas podem se dividir em dois, de acordo com uma pesquisa publicada no Physical Review D intitulada "When Black Holes Admit Pair-of-pants Topologies."

Obstáculos Termodinâmicos

Os buracos negros são tipicamente esperados para se fundir quando colidem, em vez de se dividir. Um obstáculo primário para a divisão de um buraco negro é a termodinâmica, especificamente o conceito de entropia, que descreve o número de arranjos microscópicos que um sistema pode ter enquanto parece inalterado de fora.

Para um buraco negro não rotativo, dividir-se em dois buracos negros menores reduziria a entropia total, um processo termodinamicamente desfavorável. No entanto, os pesquisadores descobriram que essa situação pode mudar quando um buraco negro gira em uma velocidade excepcionalmente alta.

Condições para Divisão

Cálculos da equipe de pesquisa sugerem que a rotação rápida pode criar uma abertura estreita nas regras físicas que normalmente impedem a divisão de buracos negros. Francesco Sannino, um coautor do estudo e professor de física na University of Naples Federico II e no Quantum Field Theory Center da University of Southern Denmark, observou que, mesmo que uma divisão ocorra, os dois objetos resultantes devem ser capazes de se separar.

"Mas os dois buracos negros resultantes também devem ser capazes de se separar em vez de cair de volta juntos imediatamente. Quando incluímos esse requisito, a janela se fecha novamente em grande parte, exceto possivelmente para buracos negros girando perto de sua taxa máxima possível", diz Sannino.

O título do estudo refere-se à forma de "topologia de calça" que o horizonte de um buraco negro traçaria através do espaço e do tempo se uma divisão ocorresse, semelhante a uma seção superior dividindo-se em duas "pernas".

Dimensões Extras e Detecção

Os pesquisadores também investigaram cenários envolvendo teorias onde o espaço tem dimensões adicionais. Em alguns modelos teóricos, objetos semelhantes a buracos negros podem se tornar instáveis e fragmentar. Em certos casos, a divisão pode se tornar termodinamicamente favorável, particularmente se um buraco negro resultante for muito menor que o outro.

Embora nenhuma divisão de buraco negro tenha sido confirmada, os pesquisadores sugerem que pode haver maneiras de detectar tais eventos indiretamente. Sannino afirmou: "Esperamos que pequenos buracos negros primordiais sejam mais propensos à divisão do que buracos negros astrofísicos muito maiores. Podemos detectar uma divisão indiretamente: telescópios de raios gama como o Fermi-LAT podem buscar sinais de fragmentos minúsculos de buracos negros que podem se formar durante fusões."

Fontes (em inglês)

• sciencedaily.com: Scientists just found a loophole that could let black holes split in two | ScienceDaily
• geekspin.co: Scientists find loophole that lets black holes split apart - GEEKSPIN

Tradução feita com IA do artigo original em inglês, revisada automaticamente para dizer o mesmo que o original. As fontes foram verificadas em inglês.